呂瑞騰+查守華

摘 要：壓風機作為礦山主要設備，擔負著向井下氣動工具提供動力，在壓風自救時能夠提供新鮮空氣的重要任務。傳統的煤礦壓風控制系統自動化程度不高，壓風機啟停及輪換控制均由人工操作，無法實現穩(wěn)定恒壓供氣，同時設備運行無法實現均勻磨損，這樣便縮短了設備使用壽命，影響礦井安全生產。而采用PLC 為控制核心的可編程系統，就能實現精確的恒壓供氣控制，提高了礦井壓風系統的可靠性。本文重點論述基于PLC的煤礦壓風機自動控制系統的缺陷與應對措施。

關鍵詞： PLC；煤礦；壓風機；自動控制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.17.084

0 引言

在大型的煤礦企業(yè)供氣部門中，壓風機屬于一種非常重要的裝置，其工作特點會從某種程度上制約到煤礦企業(yè)的順利生產。作為煤礦風動機械動力源的壓風機承擔的任務是生產煤礦壓縮空氣，將風動力提供給煤礦生產。為此，對壓風機的工作現狀進行實時與系統地把握，且適當地控制壓風機，有助于煤礦生產效率的提升、能源的節(jié)省、生產安全性的實現。

1 基于PLC的煤礦壓風機自動控制系統

PLC程序是在機械裝置上安裝標準版本的軟件STEP7，且設計好一系列的參數，然后借助編程軟件MICRO＼WIN實現編輯與操作，借助通用的功能切（FB＼FC）、組織塊（OB）、數字塊（DB）等對結構相同或者是相似、功能接近的程序進行編寫。壓風機針對控制的方位、力度等一系列參數有著相應的指標，而PLC能夠使這一系列的指標實現，像是控制處理與傳輸信號，以及一定的閉鎖功能的實現等等，然后借助上位計算機來傳輸與呈現數據信息。（1） PLC控制柜。PLC系統的中心組成部分是西門子S7——200PLC，可以控制場地，具備非常多功能的模塊與人機界面，在進行操作的時候能夠實現選擇的因地性與因時性，模塊化的構造配置有軟件系統（Profibus、工業(yè)以太網等），跟上位計算機借助通信接口實現對話，其特點是配置科學優(yōu)化性、技術可行性等，可以有效地采集一系列風壓機的保護與工作信息參數、自動控制空氣壓力數據等，以及向一系列分接口與輸出管路匯總。在PLC控制柜當中重點的零件是空氣開關、觸摸屏、接線端子、避雷器、模擬量拓展塊等，這有助于優(yōu)化的便捷操作和及時地監(jiān)控裝置的狀態(tài)。像是借助觸摸屏，作業(yè)人員或者是監(jiān)管工作者可以迅速與便捷地查詢監(jiān)測到的風壓機的一系列參數，再修改設計的參數指標，從而使就地控制實現。（2）PLC傳感器。針對施工當中要求的實時物理量的采集，應當借助場地的傳感器進行，其輸出的電流信號指標是4mA——20mA，借助RVVP二線電纜向外傳輸信號，然后借助PLC控制柜實現接收的分類化。其中的電流、電量、電功率、溫度等一系列要素都是基于PLC系統的場地傳感器的關鍵部分，能夠劃分安裝的區(qū)域為下面幾種：先是將一臺壓力傳感器與一臺溫度傳感器安裝在一級、二級氣缸當中，進而能夠有效、實時地監(jiān)測有關的壓力參數以及環(huán)境的可靠性、溫度、濕度等。其次，將綜合電量的開停傳感器與監(jiān)測設備安裝在供電電路當中，進而有效地監(jiān)測與采集電機的電壓電流、功率、輸出頻率等參數，然后借助集分站RS485接口與RS485總線實現連接。再次，將壓力傳感器安裝在壓風機齒輪油泵排油管路以及總管口出口位置，然后設計好冷水器與風包間的壓力傳感器，進而使壓風機油壓與分管理壓力的實時監(jiān)測實現。在供水狀況的水泵冷卻水的風包、出水管路、進水管路以及冷卻水管路的入口等位置安裝溫度傳感器，進而及時地監(jiān)控風包溫度、進水和出水溫度、冷卻水管路的運行現狀等。（3）煤礦壓風機當中PLC軟件的作用。在壓風機中設計PLC系統，不但能夠全面地監(jiān)管管道流量、管內壓、排氣的溫度和壓力等，而且還能夠把監(jiān)測的數據存檔，從而方便查詢報警信息和數據信息。除此之外，還可以打印監(jiān)測到的電機的工作現狀、電功率、電壓、電流等數據報表信息。PLC系統還能夠受到流動性要素（監(jiān)測片段、監(jiān)測時間多少等）對各種曲線的表達形式進行繪制，從而體現出自動化與智能化。

2 基于PLC的煤礦壓風機自動控制系統的缺陷與應對措施

（1）基于PLC的煤礦壓風機自動控制系統的缺陷。盡管基于不斷提升的科技水平影響下，國內煤礦提高了自身生產的智能化、自動化、機械化能力，可是相比較于其它有著先進科技的發(fā)達國家來講，依舊面臨不少缺陷，尤其是風壓機的自動控制系統面臨非常大的缺陷。像是盡管可以全面地管理、監(jiān)測煤礦機電的電壓和電流以及壓風機的工作現狀等要素，可是獲得的信息數據缺少相應的指標，不可以共享數據信息資源，也難以有效地控制有關的裝置。這一系列不確定的技術與要素直接影響到生產的安全性，也難以推動煤礦企業(yè)的發(fā)展與生產。（2）應對PLC煤礦壓風機自動控制系統的措施。針對技術稚嫩也需要在生產過程中投入的缺陷，煤礦企業(yè)能夠學習與引進先進的科學技術，積極地培養(yǎng)有關專業(yè)的技術工作者。其中，針對缺少理論知識而經驗豐富的操作者而言，應當注重業(yè)務培訓，從而實現自身業(yè)務素質的提升。不但這樣，還應當規(guī)范與統一煤礦企業(yè)的一系列監(jiān)測參數與指標，有效地建設共享數據信息資源的平臺，進而推動技術的創(chuàng)新與溝通，實現實時預防、發(fā)現、分析、處理問題的終極效果，最終大大地提升煤礦企業(yè)的經濟效益與生產安全性。

3 結語

綜上所述，傳統的煤礦企業(yè)壓風機控制系統業(yè)已難以跟煤礦企業(yè)的實際生產需要相符合，而PLC軟件的應用顯得十分迫切。在科學技術水平發(fā)展的時代，我國在煤礦生產作業(yè)中的壓風機采用了以 PLC 軟件的自動控制系統，實現了參數采集處理、數據上傳、故障警示報警、自動控制等功能一體化的目標，為礦井作業(yè)的數字化時代奠定了堅實的基礎，同時也減少了安全事故的發(fā)生以及企業(yè)的生產成本，進而確保煤礦企業(yè)機電裝置的智能化與自動化發(fā)展。

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作者簡介：呂瑞騰（1988- ），男，山東濟寧人，本科，助理工程師，主要從事機電管理工作。endprint